随着Internet的普及及其传输速率的提升，网络传输语音已成为可能，但Internet的开放性对语音通信的安全提出了更高的挑战。语音信号具有数据量大、能量分布不均匀、冗余性高的特点，而混沌系统根据少量参数就可以产生满足密码学基本特性的混沌序列，且混沌序列具有短期内可预测但长期不可预测的特点，因此混沌序列非常适合作为语音信号的加密密钥。虽然近年研究发现基于混沌流同步加密的方法存在安全方面的问题，但把混沌序列作为密钥，利用其他加密算法对语音进行加密可有效避免混沌流密钥带来的失密危险。本文为提高VoIP的安全性，以TI的DSP5509A芯片为核心，设计并实现了一种基于混沌密钥的语音加解密系统。在语音通信过程中采用动态根密钥技术，通过Henon映射、改进的Logistic映射和非线性置换相结合的方法生成混沌加密密钥，采用IDEA算法对语音数据进行加密，接收方根据动态根密钥生成IDEA解密密钥并对密文进行解密。本文分别从系统的总体方案设计、加密算法的研究与分析、软硬件设计等方面对保密通话系统进行了详细的介绍。在硬件设计方面，主要包括DSP处理器及其外围设备、JTAG接口、语音处理模块、数据存储模块、网络通信模块和程序的上电自举模块的硬件设计。在软件设计方面，主要包括VC5509A的初始化、语音通信的初始化、密钥初始化、加解密算法和Flash自举引导的软件设计。同时，为提高系统运行的可靠性和稳定性，在系统的硬件设计部分进行了抗干扰设计。经过对系统的软硬件联调，本文所研制的保密通话系统达到了预期效果。整个系统运行稳定，能够满足语音通信的实时性要求，达到了对语音数据进行加解密的效果。另外，对系统的目标板进行了可扩展设计，具有一定的实用价值和应用前景。最后，对整个保密通话系统的设计过程和测试结果进行了总结，并对课题后续的工作进行了展望。